專利名稱：一種基于短氟碳鏈的環保型陽離子氟表面活性劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種陽離子氟表面活性劑及其制備方法，尤其涉及一種基于短氟碳鏈的環保型陽離子氟表面活性劑(其中包括兩種液體離子)及其制備方法。
背景技術：
含氟表面活性劑以其獨特的“三高”、“二憎”性能，即高表面活性、高耐熱穩定性及高化學穩定性；含氟烴基即憎水又憎油，成為特種表面活性劑中的重要品種，是迄今為止所有表面活性劑中表面活性最高的一種。氟表面活性劑的另一優異性能是它與碳氫表面活性劑復配性能好，復配品具有更高的降低表面張力的能力。廉價的碳氫表面活性劑的加入降·低了氟表面活性劑的使用成本。氟表面活性劑的這些特性使它在一些特殊的應用領域有著其它表面活性劑無法替代的作用，廣泛應用于消防、紡織、皮革、造紙、選礦、農藥、化工等各領域。實踐證明，含有6-10個碳原子的碳氟烴基的氟表面活性劑表面活性最好。但由于全氟化合物帶來的一系列環境問題，很多國家已經限制使用全氟碳數8以上的一些含氟化合物。解決這一問題的一個主要思路就是降低全氟鏈的碳原子數。
發明內容
本發明的目的在于提供一種基于短氟碳鏈的環保型陽離子氟表面活性劑(其中包括兩種液體離子)及其制備方法。本發明所述含短氟碳鏈的陽離子氟表面活性劑，由胺、含短氟碳鏈的環氧丙烷與HCl或碘甲烷在緩和條件下反應制得，其特征在于所述陽離子氟表面活性劑是胺鹽型陽
離子氟表面活性劑或季銨鹽型陽離子氟表面活性劑，其結構式為
權利要求
1.ー種含短氟碳鏈的陽離子氟表面活性剤，由胺、含短氟碳鏈的環氧丙烷與HCl或碘甲烷在緩和條件下反應制得，其特征在于所述陽離子氟表面活性劑是胺鹽型陽離子氟表面活性劑或季銨鹽型陽離子氟表面活性剤，其結構式為
2.根據權利要求I所述的含短氟碳鏈的陽離子氟表面活性剤，其特征在于所述m=l時，所得胺鹽型陽離子氟表面活性劑為3-全氟己基-2-羥基丙基ニ甲胺鹽酸鹽，標記為III-I ;所得季銨鹽型陽離子氟表面活性劑為3-全氟己基-2-羥基丙基三甲基碘化胺，標記為III-2 ;其結構式如下
3.根據權利要求I所述的含短氟碳鏈的陽離子氟表面活性剤，其特征在于所述m=4吋，所得胺鹽型陽離子氟表面活性劑是3-全氟己基-2-羥基丙基ニ正丁胺鹽酸鹽，為離子液體，標記為II-I ;所得季銨鹽型陽離子氟表面活性劑是3-全氟己基-2-羥基丙基ニ正丁基甲基碘化胺，為離子液體，標記為II-2 ;其結構式如下
4.權利要求I所述含短氟碳鏈的陽離子氟表面活性劑的制備方法，步驟是 1)將化合物I3-全氟己基-1，2-環氧丙烷(
5.根據權利要求4所述含短氟碳鏈的陽離子氟表面活性劑的制備方法，其特征在于步驟I)所述溫度選40 60で，所述反應時間為8 10 h。
6.根據權利要求4所述含短氟碳鏈的陽離子氟表面活性劑的制備方法，其特征在于步驟2)所述溫度選20 40 °C,所述反應時間為4 6h。
7.根據權利要求4所述含短氟碳鏈的陽離子氟表面活性劑的制備方法，其特征在于步驟3)所述溫度選40 60 °C,所述反應時間為4 8 h。
8.根據權利要求4所述含短氟碳鏈的陽離子氟表面活性劑的制備方法，其特征在于步驟4)所述溫度選45 60で，所述反應時間為12 24h。
全文摘要
本發明公開了一種基于短氟碳鏈的環保型陽離子氟表面活性劑，包括胺鹽型陽離子氟表面活性劑或季銨鹽型陽離子氟表面活性劑。本發明以廉價胺為原料，通過與3-全氟己基-1,2-環氧丙烷進行開環反應，制得易于引進各種親水基團的含氟中間體，再與鹽酸或碘甲烷反應，分別得到相應的胺鹽型或季銨鹽型陽離子氟表面活性劑，其中包括兩種離子液體。本發明制備方法簡便，對生產設備要求低，產品易分離、提純，并且產品具有高表面活性、良好穩定性、高起泡性等優異性能，且含氟碳原子數為6，符合當前對含氟表面活性劑的環保要求。
文檔編號B01F17/18GK102814144SQ20121032144
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月3日 優先權日2012年9月3日
發明者王明剛, 王美云, 譚業邦, 袁培林 申請人:山東大學